java对象的内存布局以及使用ClassLayout查看布局

pom依赖

<dependency>
	<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
	<artifactId>jol-core</artifactId>
	<version>0.16</version>
</dependency>

对象的内存布局分为两种，普通对象和数组对象

普通对象

普通对象有四部分组成：对象头(MarkWord)、ClassPointer指针、实例数据、Padding对齐

对象头(MarkWord)

对象头固定占用8个字节

ClassPointer指针

ClassPointer指针指向Class对象，默认指针压缩是被开启的，占用4个字节，配置JVM参数-XX:+UseCompressedOops后，占用8个字节

实例数据

成员变量占用的空间

数据类型	占用空间
byte	1个字节
short	2个字节
int	4个字节
long	8个字节
float	4个字节
double	8个字节
char	2个字节
boolean	1个字节
对象引用	对象指针压缩默认是被开启的，占用4个字节，配置JVM参数-XX:+UseCompressedOops后，占用8个

Padding对齐

如果对象占用内存的大小不是8的倍数，会多占用一部分空间，补齐成8的倍数

示例

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
/**
 * @author JHL
 * @version 1.0
 * @since : JDK 11
 */
public  class Test{
    public String str;
    public int num;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(new Test()).toPrintable());
    }
}

运行结果(SZ：占用空间的字节数)：

OFF  SZ            TYPE DESCRIPTION               VALUE
// 对象头
0   8            (object header: mark)        0x0000000000000005 (biasable; age: 0)

// ClassPointer指针
8   4            (object header: class)          0x00067248

// 成员变量
12  4                int Test.num                   0

// 成员变量
16  4            java.lang.String Test.str         null

// Padding对齐
20   4           (object alignment gap)

// 共占用24个字节
Instance size: 24 bytes                                                        
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total

数组对象

数组对象有五部分组成对象头(MarkWord)、ClassPointer指针、数组长度、数组数据、Padding对齐

对象头(MarkWord)

与普通对象相同，固定占用8个字节

ClassPointer指针

ClassPointer与普通对象相同，也是指针指向Class对象，默认指针压缩是被开启的，占用4个字节，配置JVM参数-XX:+UseCompressedOops后，占用8个字节

数组长度

固定占用4个字节，存储数组长度

数组数据

数据类型不同，数组长度不同，占用空间不同

数据类型	占用空间
byte	1个字节
short	2个字节
int	4个字节
long	8个字节
float	4个字节
double	8个字节
char	2个字节
boolean	16个字节
对象引用	对象指针压缩默认是被开启的，占用4个字节，配置JVM参数-XX:+UseCompressedOops后，占用8个

Padding对齐

如果对象占用内存的大小不是8的倍数，会多占用一部分空间，补齐成8的倍数

示例

public static void main(String[] args) {
    int[] nums = new int[5];
    nums[0]=1;
    nums[1]=2;
    System.out.println(ClassLayout.parseInstance(nums).toPrintable());
}

OFF  SZ   TYPE DESCRIPTION               VALUE
// 对象头
0   8        (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)

// ClassPointer指针
8   4        (object header: class)    0x00000c10

// 数组长度
12   4        (array length)            5

// 数组数据
16  20    int [I.<elements>             N/A

// Padding对齐
36   4        (object alignment gap)
Instance size: 40 bytes
Space losses: 4 bytes internal + 4 bytes external = 8 bytes total